JPH0215647Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔技術分野〕 本考案は、情報機器やオフイスオートメーシヨ
ン機器の出力装置であるプリンタに使用するばね
解放型のドツト印字ヘツドに関する。

〔従来技術〕

従来のばね解放型のドツト印字ヘツドを第１
図、第２図及び第３図に基づいて説明すると、第
１図において、永久磁石１の磁束は台板２、スペ
ーサ３、ヨーク４、アーマチユア５、コア６及び
ベース７を通つて再び永久磁石１に戻る磁気回路
を構成することによつて、アーマチユア５を固着
している板ばね８がコア６に吸引されて偏倚状態
となる。

この状態において、コイル９を励磁して前記磁
気回路中に磁束方向と逆方向の磁束を発生させる
と、板ばね８は解放してアーマチユア５の先端に
固着した印字ワイヤ１０がガイド１１から突出
し、図示せぬインクリボンと印字媒体をプラテン
に押付けて印字を行う。

このとき、アーマチユア５と板ばね８の構成と
動作は、ドツト印字ヘツドの印字速度、印字力及
び寿命に大きく関係してくる。この関係を印字時
のアーマチユア５と板ばね８の動作をモデル化し
た第２図に基づいて以下に説明する。

第２図において、Ａ−Ｂ間は板ばね８のばね有
効部で、Ｂ−Ｃ間はアーマチユア５の剛体部に相
当し、状態（）はアーマチユア５がコア６に吸
引された静止状態、状態（）は板ばね８の解放
後の飛行状態、状態（）は印字直前の状態、状
態（）は印字直後の状態を示す。

ここで、第２図中に示す状態（）〜状態
（）までは略ばねの一次振動と同じ動作である
が、状態（）では剛体部Ｂ−Ｃ間のＣ部が印字
時の反発力で戻出すと共にＢ部が慣性力で更に変
位が増加し、その結果、高次振動が発生する。

第３図は第２図のＣ部の時間的変位を示したも
ので、状態（），（），（），（）は第２図と
同じ状態を示す。同図で状態（）以降は吸引動
作であるが、この場合状態（）〜状態（）間
で生じた高次振動のために波状となり、再吸引時
には不規則なリバウンドが発生し、その後も高次
振動が残るようになる。

次に、前記した動作中に生じる欠点を以下に述
べる。

１ 印字直後に高次振動が発生するためその後の
印字動作が不安定になり、高速の繰返動作を行
う場合にドツト抜けが生じる原因の一つとなる
欠点がある。

２ 可動部のエネルギが印字力や反発力以外の高
次振動に変換するため、駆動効率が悪くなると
共に吸引動作での戻りも遅くなる欠点がある。

３ 高次振動によりドツト印字ヘツド各部への破
損を起したり或いは早めたりするため、ドツト
印字ヘツドの寿命を短くする欠点がある。

このような欠点を解決するために以下に述べる
種々の機構が考案されている。例えば、代表的な
例としてアーマチユアに２枚の板ばねを直交させ
て固定した所謂十字ばね機構のドツト印字ヘツド
があるが、このようなドツト印字ヘツドは２枚の
板ばねを直角に配置するため、構造が複雑となる
と共に構成部品点数が多くなつて製造コストが高
くなる欠点がある。

そこで、第４図ａ，ｂに示す構成のドツト印字
ヘツドが考えられた。図において、１２は板ば
ね、１３はスペーサであり、他の番号は第１図と
同じ要素を示し、このドツト印字ヘツドは同図Ｄ
を支点にアーマチユア１０が回動するために高次
振動は発生せず、印字動作の高速化も可能とした
ものであるが、印字時や再吸引時に支点Ｄに大き
な力がかかるため、支点Ｄ付近の摩耗や破損が起
り易くなる欠点がある。

更に、第５図に示す構成のドツト印字ヘツドが
考えられた。図において、１４はアーマチユア、
１５は板ばね、１６はコア、１７はコイル、１８
は印字ワイヤ、１９はガイド、２０は第１ヨー
ク、２１はアーマチユアサポータ、２２はスペー
サ、２３は第２ヨーク、２４は永久磁石である。

このような構成のドツト印字ヘツドは、コア１
６の角Ｍをアーマチユア１４の回転支点とすると
共に、その回転支点と印字ワイヤ１８に打撃を加
えた場合の打撃の中心とを一致させる構造とした
ため、高次振動が発生しないので印字効率もよく
なると共に印字速度の高速化も可能となるが、回
転支点部のＭにバイアスが常にかかるためにその
部分が破損し易いと共に、板ばねをあまり短くで
きないため、ドツト印字ヘツドが大きくなる欠点
がある。

〔考案の目的〕

本考案は、前記諸欠点を解決するためになされ
たものであり、その目的は、製造が容易で破損し
にくいと共に小型化ができるドツト印字ヘツドを
提供することにある。

〔考案の構成〕

前記した目的を達成するため、本考案は、支持
部とばね有効部とからなる板ばねの先端にアーマ
チユアの先端部を固着させ、アーマチユアの打撃
中心とばね支点とを一致させるか或いは略一致さ
せることを特徴とする。

〔実施例〕

以下、本考案の原理を第６図ａ，ｂ及び第７図
に基づいて説明する。

第６図ａ，ｂはアーマチユア２５と板ばね２６
をモデル化した平面図と側面図で、同図におい
て、板ばね２６はその後端のＥ部で固定されてい
ると共にＦ部より先端側でアーマチユア２５の先
端側に固着され、Ｅ−Ｆ間はばね有効部となり、
また前記アーマチユア２５の後端は自由に動くこ
とができるようになつている。

ここで、前記Ｆ部に荷重ｐがかかると、板ばね
２６が撓んで第６図ｂのようにアーマチユア２５
が駆動するが、その際アーマチユア２５には荷重
方向に変位しないＨ部が存在する。このＨ部は、
例えば同図のように板ばね２６の断面形状が一様
の場合、FH／EF＝２／３となる箇所に存在する
ようになる。

従つて、アーマチユア２５のＨ部に支点を設け
ると、アーマチユア２５の慣性力の影響が無視で
きる程度の場合には、１次振動させても支点に力
がかからなくなり、板ばね２６の撓み曲線への影
響がない。以下、このＨ部をばね支点と呼ぶ。

一方、印字時のようにアーマチユア２５の先端
Ｉ部に撃力が加わると、Ｈ部が変位する場合には
高次振動が生じる場合があるが、Ｈ部が支点とな
るように変位を抑えてある場合は前記支点には力
が加わるが、板ばね２６及びアーマチユア２５が
支点Ｈ部を中心に回転して高次振動が生じなくな
る。

また、第６図ａ，ｂに示すＨ部以外の部分に支
点を設けた場合は、支点がＨ部から離れる程支点
にかかる力が増え、板ばね２６の撓み曲線も変化
して同一の板ばね２５であつてもばね定数が変化
するが、高次振動は発生しない。

第７図はアーマチユア等の可動部の剛体２７を
モデル化した説明図で、力がかかつていない状態
を破線で示すと共にＪ部に印字時と同様な撃力を
加えた場合の直後の状態を実線で示したものであ
る。

同図のＫ部は撃力方向に変位することなくＫ部
を中心に回転するため一般的に打撃中心と言い、
このＫ部に支点を設けても全く力が加わらないの
は言うまでもない。尚、Ｋ部は同図のように剛体
２７の断面形状が一様な場合、KJ／NJ＝２／３
となる個所に存在するようになる。

また、Ｋ部以外に支点を設けて打撃を加えた場
合は、剛体２７は前記支点を中心に回転するが、
支点がＫ部より離れる程支点に力が加わり、その
力は支点が第７図の（＋）側にある場合には撃力
と同方向に加わると共に支点が第７図の（−）側
にある場合には撃力と逆方向に加わる。

ここで、前述したばね支点と打撃中心とを一致
させれば、吸引状態から印字及びリセツト直前ま
で支点に力がかからないばね機構を有するドツト
印字ヘツドを提供できる。

以下、第８図〜第１０図に基づいて本考案の一
実施例を説明する。

図において、２８は板ばねで、支持部２９、ば
ね有効部３０及び前記ばね有効部３０の先端から
後方に突出形成した固着部３１が一体成形されて
いる。３２は前記固着部３１の略中央に位置して
いる支点部、３３は前記固着部３１の端部両側に
形成した三角形状の座ぐり部で、状の切欠き３
４を形成したヨーク３５との干渉を避けるために
形成されている。

３６は先端に印字ワイヤ３７を固着したアーマ
チユアで、その先端部が板ばね２８の先端のＱ部
で点溶接されている。３８はスペーサで、支持部
３９、支点部４０、板ばね２８のばね有効部３０
の撓みを避けて前記支点部４０を補強する座ぐり
部４１及びばね有効部３０の基端部となる段差部
４２が一体成形されている。尚、前記ヨーク３５
とアーマチユア３６とは同じ厚さとしてある。

４３は凹状の穴４４を穿設することにより形成
したばね性を持つ支点部４５を有するプレート
で、前記穴４４はアーマチユア３６の後端を避け
て穿設された形状となつている。４６はコアであ
る。

尚、前記板ばね２８、アーマチユア３６、ヨー
ク３５、スペーサ３８及びプレート４３はＸ部に
おいてそれぞれレーザ溶接等により点溶接し、板
ばねは第６図と同様に先端側をアーマチユアに固
着し、図示せぬワイヤガイド、コア、永久磁石等
の構成部品は従来と全く同じ構成でよい。

また、座ぐり部３３，４１を有する板ばね２８
やスペーサ３８は従来より実施しているエツチン
グ技術等で簡単に製作できる。

更に、アーマチユア３６とヨーク３５との厚さ
を同寸法にできない場合は、ヨーク３５の厚さを
アーマチユア３６の厚さより厚くするようにして
第１０図に示すようにプレート４３の支点部４５
を他のＬ部にある支点部３２，４０よりずらし、
吸引の際アーマチユア３６の回転を制御するよう
にしてもよい。

次に、前記構成の作用を説明すると、第９図
ａ，ｂに示す如く前述したばね支点と可動部の印
字ワイヤ３７に撃力を受けた場合の打撃中心と
が、Ｌ部にて一致するように板ばね２８とアーマ
チユア３６とを固着配置し、そのＬ部にスペーサ
３８の支点部４０を合わせて板ばね２８のばね有
効部３０が下がらぬように支持すると共に、プレ
ート４３の支点部４５でアーマチユア３６が上が
らないように支持し、更に板ばね２８の支点部３
２にある段差部がヨーク３５に接して支点となる
ように配置する。

このような状態で印字動作を行うと、一次振動
時や印字時には前記支点に力が加わらないが、ア
ーマチユア３６がコア４６にリセツトされる時に
のみ支点に力が加わる。この支点にかかる力はプ
レート４３側にかかるため、そのエネルギをプレ
ート４３の支持部４５によりアーマチユア３６が
浮上がつた場合のみ吸収し、前述した原理通りの
動作を繰返す。

尚、前記実施例では、ばね支点と打撃中心とを
支点に一致させたが、これらが多少ずれても支点
に僅かな力が加わることを除けば前記実施例と同
様に高次振動が発生しなくなり、また例えばコア
４６にリセツトする場合の支点に加わる力を弱め
るために支点をコア４６から少し遠ざけることに
より容易に解決できる。

また、第１１図は、多ワイヤを配置するために
スペーサ３８の支点部４０を除去した実施例であ
り、この場合アーマチユア３６が下方向に変位し
たときはその力を板ばね２８により受けるが、ば
ね支点と打撃中心とをプレート４３の支点部４５
に合わせておけば印字時の高次振動を防げる。

〔考案の効果〕

前記した如く、本考案に係るドツト印字ヘツド
によれば、支持部とばね有効部とからなる板ばね
の先端にアーマチユアの先端部を固着させ、アー
マチユアの打撃中心とばね支点とを一致させるこ
とにより以下に述べる効果を発揮する。

１ 印字動作の際、板ばねに余分な力が加わらな
いと共に高次振動も発生しなくなり、安定した
印字動作を得ることができるために板ばねやそ
の溶接部等への破損も少なくなる効果がある。

２ アーマチユア等の運動エネルギが高次振動に
交換したり或いは支点に対して余分な力として
作用しないため、効率よく印字力や反発力に変
化するので印字力変換効率があがると共に復帰
力がよくなつて高速化できる効果がある。

３ リセツト時の衝撃はコアと支点の２点で受け
るため、従来のコアのみで受ける場合より緩和
されると共に、支点の一部はばね性を持つてい
るため、リセツト時のエネルギを吸収できるの
でリバウンドも低減できる効果がある。

従つて、本考案は印字効率をよくして印字の高
速化をはかることができると共に、部品が破損し
にくくかつ組立て易い効果がある。更に、板ばね
を放射状に配置できるのはもちろんであるが、平
行に配置してラインプリンタにも簡単に応用で
き、板ばねのばね有効部が平行に並んでいるため
小型化も可能である。

尚、アーマチユアの打撃中心とばね支点とを略
一致しても前記効果と同様な効果を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の側断面図、第２図は従来例の
動作説明図、第３図は従来例の動作変化を示す説
明図、第４図ａ，ｂは他の従来例を示す平面図と
側断面図、第５図は別の他の従来例を示す側断面
図、第６図ａ，ｂは本考案の原理を説明する平面
図と側面図、第７図はアーマチユア等の可動部の
剛体をモデル化した説明図、第８図は本考案の一
実施例を示す分解斜視図、第９図ａ，ｂは同実施
例の平面図と側断面図、第１０図は同部分側断面
図、第１１図は本考案の他の実施例を示す側断面
図である。 ２８……板ばね、２９……支持部、３０……ば
ね有効部、３６……アーマチユア、３７……印字
ワイヤ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 永久磁石の磁束によりアーマチユアを吸引し
   て板ばねを撓ませておき、前記永久磁石の磁束
   を電磁石により打消してアーマチユアを解放す
   ることにより、アーマチユアの先端に固着した
   印字ワイヤを突出させて印字を行うドツト印字
   ヘツドにおいて、支持部とばね有効部とからな
   る板ばねの先端にアーマチユアの先端部を固着
   させ、その固着に際して板ばねの荷重方向に変
   位しないばね支点と、印字ワイヤに撃力を受け
   たときのアーマチユアの打撃中心とを一致させ
   るか略一致させたことを特徴とするドツト印字
   ヘツド。 ２ 請求項１において、アーマチユアの上方にプ
   レートを配置し、このプレート内を切り抜いて
   成形した支点部を、ばね支点と打撃中心とに一
   致させるか略一致させたことを特徴とするドツ
   ト印字ヘツド。 ３ 請求項１において、板ばねの下部にスペーサ
   を配置し、このスペーサに形成した支点部を、
   ばね支点と打撃中心とに一致させるか略一致さ
   せたことを特徴とするドツト印字ヘツド。